CN202334358U - 一种基于dsp的电动汽车多路逆变器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于DSP的电动汽车多路逆变器，包括一个电机控制逆变电路、一个打气泵控制逆变电路和一个转向助力泵控制逆变电路，上述三个逆变电路同时输出PWM信号分别控制汽车驱动电机、打气泵和转向助力泵。本实用新型基于DSP的电动汽车多路逆变器使用一个设备同时控制汽车驱动电机、打气泵和转向助力泵，不需要分线箱分线，电路结构相对简单，成本更低。

Description

一种基于DSP的电动汽车多路逆变器

技术领域

本实用新型涉及一种基于DSP的电动汽车多用逆变器，尤其涉及一种可同时控制汽车电机、打气泵和转向助力泵的多路逆变器。 

背景技术

随着电动汽车产业的发展，越来越多的电机控制器、打气泵驱动逆变器和转向助力泵驱动逆变器应用到电动汽车中。 

现有技术中，通常是使用一个分线箱，将电池出来的线分到电机控制器、打气泵驱动逆变器和转向助力泵驱动逆变器，需要四个单独的设备。 

如图1所示的现有技术的汽车驱动电机、打气泵和转向助力泵驱连接示意图，电池出来的线先到分线箱10，分线后分别连接到电机驱动器11、逆变器一12和逆变器二13，电机驱动器11连接到汽车驱动电机14，逆变器一12连接到打气泵15，逆变器二13连接到转向助力泵16。 

这种方式存在以下缺点： 

(1)多个逆变器和分线箱连接使得电路结构相对复杂，并且造价昂贵； 

(2)连接部件增多导致存在多个故障点可能，容易出现漏电和漏水问题。 

实用新型内容

本实用新型设计了一种基于DSP的电动汽车多路逆变器，其解决 的技术问题是(1)多个逆变器和分线箱连接使得电路结构相对复杂，并且造价昂贵；(2)连接部件增多导致存在多个故障点可能，容易出现漏电和漏水问题。 

为了解决上述存在的技术问题，本实用新型采用了以下方案： 

一种基于DSP的电动汽车多路逆变器，包括一个电机控制逆变电路、一个打气泵控制逆变电路和一个转向助力泵控制逆变电路，上述三个逆变电路同时输出PWM信号分别控制汽车驱动电机、打气泵和转向助力泵。 

进一步，电机控制逆变电路包括第一DSP微处理器(211)、I GBT全桥逆变电路(261)、第一输入缓冲电路(221)以及第一输出缓冲电路(222)；所述第一DSP微处理器(211)包括AD输入端、ABZ输入端、PWM输出端、CAN通信端、SPI接口端以及IO接口端中的一个或多个；其中，第一输入缓冲电路(221)，其输入端接入电机的位置编码信号，其输出端连接所述ABZ输入端；第一输出缓冲电路(222)，其输入端连接所述PWM输出端，其输出端连接IGBT全桥逆变电路(261)，所述IGBT全桥逆变电路(261)与汽车驱动电机(14)连接。 

进一步，电机控制逆变电路还包括第一AD运放与比较电路(231)和第二AD运放与比较电路(232)；其中，第一AD运放与比较电路(231)，其输入端接入汽车驱动电机(14)的三相电流信号、温度信号和所述汽车驱动电机(14)驱动电路的温度信号，其输出端连接AD输入端；第二AD运放与比较电路(232)，其输入端接入汽车驱动电机(14)驱动电路的直流电压信号与直流电流信号，其输出端连接AD输入端。 

进一步，所述第一输出缓冲电路(222)具有使能端，所述第一AD运放与比较电路(231)和第二AD运放与比较电路(232)均具有故障信号输出端，并且均连接至第一输出缓冲电路(222)的使能端。 

进一步，所述打气泵控制逆变电路和转向助力泵控制逆变电路共同包括第二DSP微处理器(212)、第二输出缓冲电路(223)、第三输出缓冲电路(224)、第一功率模块全桥逆变驱电路(262)以及第 二功率模块全桥逆变驱电路(263)；所述第二DSP微处理器(212)包括PWM1输出端、PWM2输出端、CAN通信端、SPI接口端以及IO接口端中的一个或多个；第二输出缓冲电路(223)其输入端连接所述PWM1输出端，其输出端连接第一功率模块全桥逆变驱电路(262)，所述第一功率模块全桥逆变驱电路(262)与打气泵(15)连接；第三输出缓冲电路(224)其输入端连接所述PWM2输出端，其输出端连接所述第二功率模块全桥逆变驱电路(263)，所述第二功率模块全桥逆变驱电路(263)与转向助力泵(16)连接。 

进一步，所述第一、第二以及第三输出缓冲电路、第一AD运放与比较电路(231)和第二AD运放与比较电路(232)是通过门电路配置实现的。 

进一步，所述第一DSP微处理器(211)和所述第二DSP微处理器(212)的IO接口端通过光耦合器电路与外接接口相连接。 

进一步，所述第一DSP微处理器(211)的CAN通信端与第一CAN总线通信电路(251)连接，所述第二DSP微处理器(212)的CAN通信端与第二CAN总线通信电路(253)。 

进一步，所述第一DSP微处理器(211)的SPI接口端与第一存储电路(252)连接，所述第二DSP微处理器(212)的SPI接口端与第二存储电路(254)连接；第一存储电路(252)与第二存储电路(254)为EEPROM存储器。 

进一步，还包括第一电源电路(241)和第二电源电路(242)，第一电源电路(241)和第二电源电路(242)给电机控制器供电。 

该基于DSP的电动汽车多路逆变器具有以下有益效果： 

(1)本实用新型基于DSP的电动汽车多路逆变器使用一个设备同时控制汽车驱动电机、打气泵和转向助力泵，不需要分线箱分线，电路结构相对简单，成本更低。 

(2)本实用新型基于DSP的电动汽车多路逆变器使用一个设备，只需要考虑一个设备的绝缘和防水，安全性更高。 

附图说明

图1是现有技术的汽车电机、打气泵和转向助力泵驱连接示意图； 

图2是本实用新型对汽车电机、打气泵和转向助力泵的控制结构示意图； 

图3是本实用新型基于DSP的汽车多路逆变器内部结构示意图。 

附图标记说明： 

10-分线箱；11-电机驱动器；12-逆变器一；13-逆变器二；14-汽车驱动电机；15-打气泵；16-转向助力泵； 

20-基于DSP的汽车多用逆变器；211-第一DSP微处理器；212-第二DSP微处理器；221-第一输入缓冲电路；222-第一输出缓冲电路；223-第二输出缓冲电路；224-第三输出缓冲电路；225-第一光耦合器电路；226-第二光耦合器电路；231-第一AD运放与比较电路；232-第二AD运放与比较电路；241-第一电源电路；242-第二电源电路；251-第一CAN总线通讯电路；252-第一存储电路；253-第二CAN总线通讯电路；254-第二存储电路；261-I GBT驱动电路；262-第一功率模块全桥逆变驱电路；263-第二功率模块全桥逆变驱电路。 

具体实施方式

下面结合图2和图3，对本实用新型做进一步说明： 

如图3所示，为了实现闭环控制，采集汽车电机的位置编码信号(从ABZ端输入)、电流信号、温度信号和电压信号同时输入到第一DSP微处理器211中。具体来说，电机控制逆变电路包括第一DSP微处理器211、第一IGBT驱动电路261、第一输入缓冲电路221以及第一输出缓冲电路222；第一DSP微处理器211包括AD输入端、ABZ输入端、PWM输出端、CAN通信端、SPI接口端以及IO接口端中的一个或多 

263。第二DSP微处理器212包括PWM1输出端、PWM2输出端、CAN通信端、SPI接口端以及IO接口端中的一个或多个。第二输出缓冲电路223其输入端连接所述PWM1输出端，其输出端连接第一功率模块全桥逆变驱电路262，第一功率模块全桥逆变驱电路262与打气泵15连接。第三输出缓冲电路224其输入端连接PWM2输出端，其输出端连接第二功率模块全桥逆变驱电路263，第二功率模块全桥逆变驱电路263与转向助力泵16连接。 

第一、第二以及第三输出缓冲电路、第一AD运放与比较电路231和第二AD运放与比较电路232是通过门电路配置实现的。 

第一DSP微处理器211和第二DSP微处理器212的IO接口端通过光耦合器电路与外接接口相连接，用光电耦合器将输入输出信号隔离，可以保护控制板。 

第一CAN总线通信电路251和第二CAN总线通信电路253可以实现第一DSP微处理器211、第二DSP微处理器212和上位机之间的通信。第一DSP微处理器211的CAN通信端与第一CAN总线通信电路251连接，第二DSP微处理器212的CAN通信端与第二CAN总线通信电路253。 

第一DSP微处理器211的SPI接口端与第一存储电路252连接，第二DSP微处理器212的SPI接口端与第二存储电路254连接；第一存储电路252与第二存储电路254为EEPROM存储器。第一存储电路252与第二存储电路254用于实时存储、查询数据。 

第一电源电路241和第二电源电路242给电机控制器供电。第一电源电路241和第二电源电路242能产生几个不同的电压，每个电压的上电时间不同，能可靠的给电机控制器的各部分电路供电。 

如图2所示，一种基于DSP的电动汽车多路逆变器，其特征在于：包括一个电机控制逆变电路、一个打气泵控制逆变电路和一个转向助力泵控制逆变电路，上述三个逆变电路同时输出PWM信号分别控制汽车驱动电机14、打气泵15和转向助力泵16。 

该基于DSP的电动汽车多路逆变器具有以下有益效果： 

(1)本实用新型基于DSP的电动汽车多路逆变器使用一个设备同时控制汽车驱动电机、打气泵和转向助力泵，不需要分线箱分线，电路结构相对简单，成本更低。 

(2)本实用新型基于DSP的电动汽车多路逆变器使用一个设备，只需要考虑一个设备的绝缘和防水，安全性更高。 

上面结合附图对本实用新型进行了示例性的描述，显然本实用新型的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围内。 

Claims (10)

1.一种基于DSP的电动汽车多路逆变器，其特征在于：包括一个电机控制逆变电路、一个打气泵控制逆变电路和一个转向助力泵控制逆变电路，上述三个逆变电路同时输出PWM信号分别控制汽车驱动电机(14)、打气泵(15)和转向助力泵(16)。

2.根据权利要求1所述基于DSP的电动汽车多路逆变器，其特征在于：电机控制逆变电路包括第一DSP微处理器(211)、IGBT全桥逆变电路(261)、第一输入缓冲电路(221)以及第一输出缓冲电路(222)；所述第一DSP微处理器(211)包括AD输入端、ABZ输入端、PWM输出端、CAN通信端、SPI接口端以及IO接口端中的一个或多个；其中，第一输入缓冲电路(221)，其输入端接入电机的位置编码信号，其输出端连接所述ABZ输入端；第一输出缓冲电路(222)，其输入端连接所述PWM输出端，其输出端连接IGBT全桥逆变电路(261)，所述IGBT全桥逆变电路(261)与汽车驱动电机(14)连接。

3.根据权利要求2所述基于DSP的电动汽车多路逆变器，其特征在于：电机控制逆变电路还包括第一AD运放与比较电路(231)和第二AD运放与比较电路(232)；其中，第一AD运放与比较电路(231)，其输入端接入汽车驱动电机(14)的三相电流信号、温度信号和所述汽车驱动电机(14)驱动电路的温度信号，其输出端连接AD输入端；第二AD运放与比较电路(232)，其输入端接入汽车驱动电机(14)驱动电路的直流电压信号与直流电流信号，其输出端连接AD输入端。

4.根据权利要求3所述基于DSP的电动汽车多路逆变器，其特征在于：所述第一输出缓冲电路(222)具有使能端，所述第一AD运放与比较电路(231)和第二AD运放与比较电路(232)均具有故障信号输出端，并且均连接至第一输出缓冲电路(222)的使能端。

5.根据权利要求1至4中任何一项所述基于DSP的电动汽车多路逆变器，其特征在于：所述打气泵控制逆变电路和转向助力泵控制逆变电路共同包括第二DSP微处理器(212)、第二输出缓冲电路(223)、第三输出缓冲电路(224)、第一功率模块全桥逆变驱电路(262)以及第二功率模块全桥逆变驱电路(263)；所述第二DSP微处理器(212)包括PWM1输出端、PWM2输出端、CAN通信端、SPI接口端以及IO接口端中的一个或多个；第二输出缓冲电路(223)其输入端连接所述PWM1输出端，其输出端连接第一功率模块全桥逆变驱电路(262)，所述第一功率模块全桥逆变驱电路(262)与打气泵(15)连接；第三输出缓冲电路(224)其输入端连接所述PWM2输出端，其输出端连接所述第二功率模块全桥逆变驱电路(263)，所述第二功率模块全桥逆变驱电路(263)与转向助力泵(16)连接。

6.根据权利要求5所述基于DSP的电动汽车多路逆变器，其特征在于：所述第一、第二以及第三输出缓冲电路、第一AD运放与比较电路(231)和第二AD运放与比较电路(232)是通过门电路配置实现的。

7.根据权利要求5所述基于DSP的电动汽车多路逆变器，其特征在于：所述第一DSP微处理器(211)和所述第二DSP微处理器(212)的IO接口端通过光耦合器电路与外接接口相连接。

8.根据权利要求6所述基于DSP的电动汽车多路逆变器，其特征在于：所述第一DSP微处理器(211)的CAN通信端与第一CAN总线通信电路(251)连接，所述第二DSP微处理器(212)的CAN通信端与第二CAN总线通信电路(253)。

9.根据权利要求6至8中任何一项所述基于DSP的电动汽车多路逆变器，其特征在于：所述第一DSP微处理器(211)的SPI接口端与第一存储电路(252)连接，所述第DSP微处理器(212)的SPI接口端与第二存储电路(254)连接；第一存储电路(252)与第二存储电路(254)为EEPROM存储器。

10.根据权利要求9所述基于DSP的电动汽车多路逆变器，其特征在于：还包括第一电源电路(241)和第二电源电路(242)，第一电源电路(241)和第二电源电路(242)给电机控制器供电。

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